6月2日，国际知名刊物Nature Communications（《自然通讯》）在线发表湖北省地震局（中国地震局地震研究所）大地测量与地球动力学团队（简称“大地测量团队”）研究成果。论文题目为 “Aseismic slip and recent ruptures of persistent asperities along the Alaska-Aleutian subduction zone”，中国地震局骨干人才、我局（所）赵斌研究员为该论文的第一作者和通讯作者， 加州大学伯克利分校Roland Bürgmann教授为该论文的共同通讯作者。该研究基于历史地震和2020-2021年地震序列，提出了阿拉斯加-阿留申板块俯冲带新的震间凹凸体（闭锁）分布模型，成功将震间断层耦合与同震破裂有机结合起来；结合应力驱动的震后余滑模型，分析了阿拉斯加-阿留申俯冲带在地震周期不同阶段的滑移行为。研究成果有助于深入评估该区域未来的地震和海啸风险。论文链接： https://www.nature.com/articles/ s41467-022-30883-7

阿拉斯加-阿留申俯冲带是太平洋板块和北美板块的边界，该区域太平洋板块以～65mm/yr的速率俯冲到北美板块下方。强烈的汇聚速率造成该地区大地震及海啸频发，1964年阿拉斯加Mw9.1地震就发生在此。基于地表的GPS观测资料，科学家发现该俯冲带的震间闭锁系数沿着海沟自东向西逐渐减弱，而在深度方向则从浅部向深度逐渐减弱（e.g., Droof et al., 2021; Li et al., 2018; Fournier et al., 2007）。强闭锁系数意味着该区域正在积累弹性应变，未来会发生强震，而弱闭锁系数则暗示该断层没有完全耦合，未来发生强震的概率小。大地测量以及地震波反演的滑动分布显示（图1），2020年7月22日Mw7.8和2021年7月29日Mw8.2两次地震均发生在30-40km的弱闭锁区域，有悖于地震成核破裂理论。为解决此悖论，该论文提出了全新的震间凹凸体（闭锁）分布模型（图2），该模型认为阿拉斯加-阿留申俯冲带在30-50km深度存在若干永久凹凸体，在空间分别对应1964年、1938年、1948年、2020年、2021年以及1946年的同震破裂核心区域，而凹凸体的大小仅为各自同震破裂区域的25%。该模型成功将震间断层耦合与同震失稳破裂有机地结合起来。再根据2020年震后早期的应力驱动的速率强化摩擦余滑模型（图3），分析了阿拉斯加-阿留申俯冲带在地震周期不同阶段的滑移行为（图4）。研究成果有助于深入认识阿拉斯加-阿留申俯冲带潜在的地震和海啸危险性。

图1 2020年Mw7.8阿拉斯加地震同震滑动模型

图2 阿拉斯加-阿留申俯冲带震间凹凸体（闭锁）分布模型

图3 2020年Mw7.8阿拉斯加地震震后87天累计余滑分布，a为运动学反演结果，b为应力驱动的摩擦余滑

图4 阿拉斯加-阿留申俯冲带凹凸体分布及滑移行为示意图

参考文献：

1..Drooff, C. & Freymueller, J. T. New Constraints on Slip Deficit on the Aleutian Megathrust and Inflation at Mt. Veniaminof, Alaska From Repeat GPS Measurements. Geophys. Res. Lett. 48, (2021).

2. Fournier, T. J. & Freymueller, J. T. Transition from locked to creeping subduction in the Shumagin region, Alaska. Geophys. Res. Lett. 34, 1–5 (2007).

3. Li, S. & Freymueller, J. T. Spatial Variation of Slip Behavior Beneath the Alaska Peninsula Along Alaska-Aleutian Subduction Zone. Geophys. Res. Lett. (2018). doi:10.1002/2017GL076761

4. Zhao, B. et al. Aseismic slip and recent ruptures of persistent asperities along the Alaska-Aleutian subduction zone. Nat. Commun. (2022). doi:10.1038/s41467-022-30883-7